Коммунальное хозяйство

Прежде всего, следует отметить очень низкие объемы финанси-
рования природоохранных мероприятий коммунального цикла в
России (рис. 3.3).

Между тем, климатические и инфраструктурные условия в Рос-
сийской Федерации более сложные, чем в большинстве развитых
стран, поэтому и затраты на природоохранную деятельность даже
при одинаковых требованиях к состоянию окружающей среды дол-
жны быть по крайней мере не меньше, чем у других государств.
Предельные нормы концентраций загрязняющих веществ в сточ-
ных водах при сбросе их в водные объекты и системы водоотведе-
ния в России иногда устанавливаются более жесткие, чем за рубе-
жом. Наряду с этим до настоящего времени во многих случаях осу-
ществляется сброс в водные объекты вообще неочищенных сточ-
ных вод. Кроме этого, объем неорганизованного стока, как прави-
ло,значительно превышает объем организованного, что полнос-
тью лишает смысла установление жестких предельных норм кон-
центрации загрязняющих веществ.

При техническом проектировании объектов водопроводно-ка-
нализационного хозяйства необходимо обеспечить учет экологи-
ческих требований путем задания нормативной степени надежно-
сти системы и ее элементов, определение условий реконструкции
и ликвидации системы.

Количество учитываемых загрязняющих веществ при определе-
нии ПДС по бассейновому принципу должно быть ограничено
максимальным вкладом в агрессивность по каждому лимитирую-
щему признаку вредности (3 — 5%).

Рациональное отношение расходов, при котором соблюдаются
все требования СНиПа 2.04.03-85, меняется в пределах от q₁/q₂ =
0,7 (для труб диаметром 200 мм) до q₁/q₂ = 1 (для труб диаметром
500 мм).

Для начальных участков бытовой сети водоотведения трубы
диаметром 250 мм с экономической точки зрения более целесооб-
разны (с учетом расходов на прочистку), чем трубы диаметром
200 мм.

Муниципальные сточные воды обрабатываются на станциях
аэрации, замыкающих систему канализации.

Коагуляция основана на слипании мелкодисперсных частиц под
воздействием специально добавляемых в них веществ-коагулян-
тов, в результате чего увеличиваются размеры частиц и интенсив-
ность их осаждения. В качестве коагулянтов применяют соли аммо-
ния, железа, магния, известь, шламовые отходы и др.

Если процесс отстаивания протекает медленно, что может быть
связано с присутствием мелкодисперсных примесей, то прибега-
ют к процессу коагулирования. Учитывают факторы, влияющие на
процесс: температуру, активную реакцию, рН среды, интенсив-
ность перемешивания и солевой состав раствора. Коагулирование
можно ускорить добавлением флокулянтов — веществ, образую-

щих с водой коллоидные дисперсные системы. Флокуляция — один из видов коагуляции, когда в качестве флокулянта используют природные органические и синтетические высокомолекулярные вещества (полиакриламид, белки, полиэтиленамин и др.).
При окислительном методе токсичные примеси в сточных во-
дах обезвреживают хлором, гипохлоритом кальция или натрия,
хлорной известью, озоном, кислородом и др. Хлор предотвращает пенообразование в жиро- и маслоловушках, разрушая коллоидные системы; его способность реагировать с другими веществами используют для освобождения сточных вод от ядовитых веществ, например, соединений циана. Для хлорирования сточных вод и жидких промышленных отходов используют как жидкий хлор, так и хлорную известь с содержанием активного хлора 25—35%. Хлорная известь одновременно коагулирует коллоидные вещества благодаря образованию гидроокиси кальция. Циансодержащие сточные воды гальванических цехов обезвреживают двуокисью хлора С1₃О, широкому применению которой мешает высокая стоимость. Расход реагента при хлорировании рассчитывают по активному хлору, который вводят с учетом необходимой степени очистки и реакционной способности веществ сточных вод. В каждом случае дозу хлора и время его контакта с жидкостью устанавливают пробным хлорированием. Нужно заметить,
чтоприменять хлор для обезвреживания сточных вод не всегда
целесообразно, так как в некоторых случаях после обработки получают более токсичные вещества, например при хлорировании фенолсодержащих сточных вод, когда образуется токсичный продукт хлорфенол.

По этой же причине на водопроводных станциях обработка хло-
ром для обеззараживания воды в гумидных районах не рекоменду-
ется (при хлорировании гуминовых соединений возникает целый
ряд токсикантов хлорорганического ряда).

Окисление органических загрязнений производственных сточ-
ных вод и жидких отходов можно производить озоном — одним из наиболее сильных из известных в настоящее время окислителей.
При его помощи возможны одновременно окисление органичес-
ких примесей, обесцвечивание, дезодорация и обеззараживание
воды. Благодаря высокому окислительному потенциалу озон мо-
жет обеспечить наибольший, по сравнению с другими способами,
эффект очистки сточных вод, при этом исключаются побочные
реакции с образованием токсичных веществ.
Биологический метод применяют для очистки сточных вод и
некоторых других жидких отходов, содержащих главным образом
органические загрязнения. Биохимическая очистка состоит в окислении органических примесей в сточных водах с помощью микроорганизмов, способных в процессе своей жизнедеятельности разлагать их на минеральные составляющие. Процесс окисления

может быть аэробным (окислительным, с доступом кислорода
при t = 20 — 40 °С), используемым при ограниченной концентра-
ции органических веществ, и анаэробным (восстановительным,
без доступа кислорода), используемым при любой концентрации
растворенной органики.

Поскольку биохимическая очистка — завершающая стадия об-
работки сточных вод, обычно ей предшествует комплекс других
методов.

Биохимическая очистка может протекать как в естественных
условиях (на полях орошения и фильтрации, биологических пру-
дах), так и в искусственно созданных с помощью биологических
фильтров (активного ила, аэротенков и др.).

Термическая очистка используется для высокоминерализован-
ных сточных вод, а также при наличии органических токсичных
веществ. Термический метод опреснения с помощью высоких тем-
ператур называется дистилляцией (выпаривание), с помощью низ-
ких — кристаллизацией (вымораживание). При дистилляции сточ-
ных вод получают концентрированные растворы, из которых вы-
деляют сухой остаток для сжигания, захоронения или последую-
щего использования. При кристаллизации чистая вода образует кри-
сталлы льда, а оставшийся рассол с растворенными в нем солями
размещается в ячейках между ними. Температура замерзания рас-
сола всегда ниже температуры замерзания чистой воды.

Для ликвидации бактериологического загрязнения проводят
обеззараживание хлорированием (жидким хлором или гипохлори-
том натрия), озонированием, бактерицидными лампами, ультра-
звуком, виброакустическими колебаниями. Для хозяйственно-бы-
товых сточных вод расчетная доза хлора в воде должна составлять
10 г/м³ после механической очистки и 3 — 5 г/м³ после биологичес-
кой, коли-индекс — не более 1000, время контакта хлора с водой
не менее 30 мин.

Лесное хозяйство

Лесам отводится важнейшая роль в очищении атмосферного воз-
духа, пополнении запасов кислорода. Они — объект массового от-
дыха населения, хранилище богатого генетического фонда. Леса
имеют большое значение в регулировании климата и водного ба-
ланса. Особую роль играют леса в прибрежной полосе крупных во-
доемов, определяющие стабилизацию температурного и испари-
тельного режима в весенне-летний период и поведение локальных
атмосферных фронтов в приземном слое круглогодично. Неугне-
тенные древостой способны смягчать температурные контрасты, а
любые лесные территории — поддерживать необходимый для нор-
мального существования сложившихся экосистем уровень весен-
него влагозапаса.

Врезультате массированных вырубок леса в истоках рек проис-
ходит снижение водозапасов нижележащих озер, их обмеление и
зарастание.

Вырубка древостоев по водоразделам во многих районах уже
привела к сокращению меженного стока на 30—40%, возраста-
нию эрозии почв, высоким паводкам и т. п.
Лесные земли Российской Федерации занимают 1182 млн га. Из
них 771 млн га (около 65 %) покрыты лесом, и запасы древесины
составляют около 81,6 млрд м³. Почти все леса Европейско-Ураль-
кой зоны Российской Федерации — предмет интенсивного лесо-
пользования: вырубки, прореживания, использования лесохими-
ческим комплексом, мелиорации (дренажа), лесной защиты и т.п.
Запас древесины обычно вычисляется как часть общего годового
прироста для всей страны. Но при этом деятельность лесопромыш-
ленных предприятий сконцентрирована в Европейской части Рос-
сии, особенно на Северо-Западе и Северных территориях. Это одна
из причин неизбежного уменьшения количества и качества лесов
в Европейской части России.

Значительная часть территории Европейско-Уральской зоны,
Западной и Восточной Сибири и российского Дальнего Востока
подвергается различным природным и антропогенным воздействи-
ям:пожарам, промышленному загрязнению, преобразованию ка-
тегорий земель (прокладке кабелей и дорог различных классов,
непрофессиональному сельскохозяйственному использованию, рекреации и т.п.).

В российском лесном хозяйстве имеются огромные неиспользо-
ванные резервы: внедрение безотходной технологии переработки
лесосырьевых ресурсов (повышение ее до 95 %), увеличение тех-
нологической дисциплины промежуточного пользования (уход за
мрлодняками, прореживание, проходные рубки, в целом рубки
ухода), механизация рубок промежуточного назначения (в том числе оснащение их специальной кроноформирующей техникой и т.п.).
рубки сосновых насаждений, вышедших из подсочки.
Необходим строгий учет имеющейся срубленной и вывезенной
древесины, заработанных сумм, что вызывает необходимость со-
здания современного информационно-кадастрового центра и дос-
товерной базы данных.

Например, и в лесорубочных билетах, и в форме № 3 (годо-
вой) статистической отчетности объемы фактической рубки пред-
ставлены лишь в ликвидации общего объема (с отходами). Не ука-
зано, а, значит, неизвестно, сколько древесины пропало, не дой-
дя до верхних складов.

Далеко не всеми лесовладельцами при отводе делянок соблю-
даются действующие «Наставления по отводу и таксации лесосек»
«Правила отпуска древесины на корню в лесах РФ». При отводе
делянок под проходные и выборочные рубки не всегда проводится

правильный отбор и клеймение деревьев в насеках, назначенных в

рубку.

При проведении выборочных рубок имеет место выборка дре-
весины преимущественно с волоков. В насеках выбираются, в ос-
новном, крупные здоровые деревья, а сухостой оставляется, что
приводит к ухудшению качества лесов, уменьшению их защитных
возможностей, уменьшается возможность сохранения лесных био-
ценозов — важнейшего фактора устойчивости всей экосистемы рай-
она, области, региона.

В лесохозяйственном отношении основное значение имеют леса
I и II групп. В I группу включены леса, содержащие особо ценные
лесные массивы, обеспечивающие устойчивость экосистем регио-
на, а также леса особо охраняемых территорий и природно-запо-
ведного фонда. Ко II группе принадлежит лесной фонд, в котором
рубки главного пользования ограничены величиной годичного сред-
него прироста насаждений.

Леса I группы согласно действующему природоохранному за-
конодательству выполняют следующие функции:

водоохранные;

полезащитные;

санитарно-гигиенические и оздоровительные.

В последние годы во многих районах России вырублены значи-
тельные объемы спелого леса. Часть лесных площадей (как прави-
ло, низкопродуктивных) была выделена под сады и огороды, тру-
бопроводы и дороги, добычу полезных ископаемых.

Актуальными остаются негативные процессы, связанные:

с вырубкой лесов в результате освоения территории под садо-
водства, коттеджное строительство, прокладку коммуникаций и

т.д.;

увеличением рекреационных нагрузок (вытаптывание; всевоз-
можные загрязнения; частое беспокойство представителей фау-
ны, ведущее к ее уничтожению, сбор ценных представителей фло-
ры и т.д.);

пожарами, возникающими в результате низкого культурного
уровня рекреантов и недостаточной лесной охраны;

гибелью лесов в результате изменения водного режима терри-
тории из-за дорожного строительства без дальнейшего гидротех-
нического оснащения (например, подтопление вдоль шоссе);

браконьерскими (без лесорубочных билетов) рубками, осо-
бенно вдоль лесных дорог, рядом с садоводствами, воинскими
частями.

Особого внимания заслуживают территории выработанных тор-
фяников. Торфяные болота вместе с лесами являются важней-
шим резервуаром углерода. Осушенные при разработках болота
могут выделять в атмосферу 300—400 т/га СО₂ ежегодно. Кроме
того, эти территории очень пожароопасны. Например, в неосу-

шенных болотах Ленинградской области законсервировано около
60 млн. т углерода, а градиент прироста, по аналогии с Финлян-
дией, может быть оценен в 0,05 млн т/год, что эквивалентно около 0,25млн т СО₂.

Основной управляемой составляющей углеродного баланса яв-
ляются болотные массивы, мелиорация которых не должна затра-
гивать торфяных залежей. Одновременно на выработанных торфя-
ных месторождениях обязательно восстановление почвенного по-
крова и адаптированного к нему комплекса растительности, в том
числе и не только лесной. Видимо, потребуются ирригационные
работы для обводнения оставленных в недрах запасов торфа.
Лесопользование должно быть организовано в направлении
поддержания оптимальных гидрологических режимов водотоков.

Сельское хозяйство

При проектировании сельскохозяйственных объектов необхо-
димо учитывать характер и состояние существующего сельско-
хоэяйственного использования земель (знать перечень основных
землепользователей—производителей сельскохозяйственной про-
дукции, их специализацию, площади используемых сельскохозяй-
ственных угодий, урожайность основных сельскохозяйственных
культур, объемы производства, общее поголовье скота и птицы,
валовые объемы продукции растениеводства и животноводства за
последние пять лет и стоимость сельскохозяйственной продукции;
о наличии объектов производственного, жилищного и культурно-
бытового назначения сельскохозяйственных предприятий, затра-
гиваемых (нарушаемых) проектируемым объектом).
Характеристики сельскохозяйственного использования терри-
тории района должны быть вынесены на карту масштаба 1:50 000
(1:100 000) с указанием размещения основных землепользовате-
лей-производителей сельскохозяйственной продукции, сельхоз-
угодий, объектов производственного, жилищно-бытового и дру-
гого назначения сельскохозяйственных предприятий, расположе-
ния проектируемого объекта и его СЗЗ, селитебных районов и
других элементов картографической ситуации.
Сельскохозяйственные районы весьма различны по природным
условиям, типам землепользования и степени освоения. Тем не
менее, экологические проблемы в них имеют много общего. Это
связано со следующими обстоятельствами:

охват антропогенными нагрузками больших площадей, иногда
практически на 100%;
малая лесистость и небольшие площади лугово-степных участ-

ков

значительная обнаженность и эродированность почвенного
покрова;

преобладание определенных видов загрязнения в почве, воде и
грунтах, связанных с удобрениями.

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о специфике
экологического состояния сельскохозяйственных районов, пра-
вомерности выделения «агроэкологического» типа оценок терри-
тории.

Основной аспект агроэкологической оценки — анализ условий
развития сельскохозяйственных растений; их роста, фенологии,
урожайности, отношения к удобрениям, болезням, сезонным из-
менениям условий тепла и влаги (морозам, заморозкам, засухам,
переувлажнению).

Экологические условия сельскохозяйственных угодий наиболее
изменчивы на площадях богарного, неполивного земледелия. Бо-
лее стабильны они в зонах орошения, где мероприятия по мелио-
рации ослабляют влияние внешних условий.

При оценке районов сельского хозяйства важно определить
степень устойчивости экосистем к антропогенным нагрузкам¹.
Устойчивость повышается от песчаных грунтов к глинистым, от
щелочных почв к кислым, при снижении континентальности кли-
мата, нарастании годового увлажнения и увеличении биологи-
ческой продуктивности как естественных, так и культурных фи-
тоценозов.

Большая устойчивость угодий западных и северо-западных рай-
онов России к антропогенным нагрузкам не всегда имеет решаю-
щее значение для сохранения экологического состояния. Дело в
том, что для этих районов характерны более интенсивные типы
землепользования, большие дозы вносимых удобрений. Максималь-
но интенсивны хозяйства на территориях, прилегающих к круп-
ным городам и промышленным зонам (Москва, Санкт-Петербург),
которых также больше в западных районах. Очевидно, что объек-
тивная оценка экологического состояния возможна лишь при рав-
ном учете природных и экономических факторов.

Кардинальные изменения природной среды сельскохозяйствен-
ных районов обусловлены тем, что на площадях угодий меняют-
ся потоки вещества, нарушается твердый, жидкий и растворен-
ный сток.

Вырубка лесов увеличивает смыв почвы, приводит к заиле-
нию русел, пойменных массивов и водохранилищ. Расходы водо-
токов при сокращении лесных площадей на 10% снижаются в
среднем на 5%. Активная миграция элементов по склонам, их
быстрое поступление в водоемы с одновременным сокращением
стока приводит к сильному загрязнению поверхностных вод. Это
загрязнение может быть токсичным, поскольку такие опасные

¹ Здесь человек сознательно уменьшает биоразнообразие, тем самымрезко
снижая устойчивость агроэкосистем кнеблагоприятным воздействиям.

элементы, как Сd, Sr, РЬ, Zn, наиболее подвижны в большин-
стве видов почв.

Прилегающие к крупным населенным пунктам сельскохозяй-
ственные районы на площадях в сотни квадратных километров ис-
тывают на себе влияние промышленного загрязнения. Наиболь-
шую роль здесь играет загрязнение серой, которая в виде сернис-
тых соединений легко разносится воздушными потоками. В нор-
мально увлажненных нейтральных почвах влияние этого вида заг-
рязнения невелико, но в кислых оно усиливает подкисление. На
переувлажненньгх почвах, особенно на поймах, это может приве-
сти к резкому закислению после осушения.
На мелиорированных землях (например, в Нечерноземье) но-
вые биоценозы, ядром которых служат агроландшафты, обладают
низкой устойчивостью в результате изменения класса водной миг-
рации химических элементов: природный Н—Fе-класс (для таеж-
ной зоны, по А. И. Перельману) — заменяется Са-классом. В ком-
понентах экосистем искусственной гидрографической сети изме-
няется видовой состав и биомасса высшей водной растительно-
сти, динамика накопления иловых отложений, их качественный
состав, гидрохимические показатели внутрипоровых растворов.
Основные потоки биогенных элементов в экосистемах искусствен-
ной гидрографической сети связаны с дренажным и поверхностным
стоком, аккумуляцией в водной растительности и иловых отложе-
ниях, поступлением с диффузионными потоками из илов, изъя-
тием из экосистемы при проведении регламентных очистных ра-
бот, являющимся конкретной реализацией механизма самоочи-

щения

Мелиорированные угодья нуждаются в организации водо-
охранных сооружений, препятствующих смыву в искусственную
гидрографическую сеть удобрений и биогенных веществ, — от-
стойников-биопрудов, биоканалов, рассеивающих выпусков и водо-
аэрационных сооружений. Эти сооружения реализуют природоими-
тирующий принцип мелиоративного освоения водосборов (ими-
тируют речное русло в его естественном состоянии), повышают
экологическое разнообразие мелиорируемых водосборов и созда-
ют комплексные ландшафтно-геохимические барьеры на пути по-
токов загрязненных вод.

В целом экологические проблемы водной мелиорации связа-
ны с вторичным засолением почв, снижением запасов гумуса,
загрязнением почв и вод пестицидами и удобрениями, потеря-
ми воды на фильтрацию и непродуктивное испарение, сниже-
нием биологической продуктивности лесов в зонах влияния осу-
шения.

Существуют определенные требования к проектированию био-
инженерных сооружений для очистки ливневых и талых вод, по-
ступающих с территорий объектов инфраструктуры сельскохозяй-

ственного производства (например, каскады интенсивно дрени-
рованных наклонных площадок и каналов-биопрудов).

Обязательным элементом проектов осушения и использования
заболоченных земель должен быть комплекс противопожарных ме-
роприятий, необходимость в котором возникает при мощности
торфа более 0,3 м в неосушенном состоянии и зольности менее
50 %. Наиболее эффективным противопожарным мероприятием,
одновременно улучшающим водно-физические свойства, снижа-
ющим интенсивность минерализации торфа и повышающим уро-
жайность сельскохозяйственных культур, является внесение ми-
неральных грунтов в объеме, обеспечивающем зольность пахотно-
го слоя более 50 %. Оно может осуществляться путем вспахивания
подстилающего минерального грунта на мелкозалежных торфяни-
ках; при разравнивании кавальеров на каналах, врезающихся в
минеральные грунты; при срезке минеральных бугров в процессе
планировки поверхности мелиорируемых земель; за счет подвозки
минерального грунта при строительстве водоприемников, прудов
и других сооружений.

В качестве источников противопожарного водоснабжения осу-
шаемых торфяников могут использоваться водохранилища, пру-
ды, реки, озера, открытая осушительная сеть с подпорными регу-
лирующими сооружениями, специально устраиваемые противо-
пожарные водоемы и подземные воды. Расчетная величина стока
для источников противопожарного водоснабжения принимается
равной минимальному среднемесячному меженному стоку 75%-й
обеспеченности. Расстояния между подводящими воду каналами,
трубопроводами, противопожарными водоемами и скважинами ус-
танавливаются, исходя из радиуса действия пожарных агрегатов.
Как правило, эти расстояния должны приниматься до 500 м (при
длине пожарных рукавов до 250 м).

Количество и размеры противопожарных водоемов, питающихся
грунтовыми водами, определяются исходя из расчетного противо-
пожарного запаса воды.